精密整流器
精确整流器是使用操作放大器获得的配置,以使电路的行为像理想的二极管和整流器一样。它对于高精度信号处理非常有用。借助精确整流器,可以很容易地进行高精度信号处理。
基于操作的精确整流器不应与基于功率MOSFET的主动整流理想二极管混淆。
基本电路

实现此类功能的基本电路在右侧显示可以是任何负载。当输入电压为负时,二极管上有负电压,因此它就像开路一样工作,没有电流流过负载,并且输出电压为零。当输入为正时,它会被操作放大器放大,该功能放大器会打开二极管。电流流过负载,并且由于反馈,输出电压等于输入电压。
超级二极管的实际阈值非常接近零,但不是零。它等于二极管的实际阈值,除以操作放大器的增益。
这种基本配置有问题,因此不常用。当输入变为负面时,操作放大器会运行开环,因为没有通过二极管存在反馈信号。对于具有高开环增益的典型操作放大器,输出饱和。如果输入再次变为阳性,则运算放大器必须脱离饱和状态,然后才能再次进行阳性放大。这种变化会产生一些响声,并需要一些时间,从而大大降低了电路的频率响应。
改进的电路

右侧给出了替代版本。在这种情况下,当输入大于零时,D1关闭,D2打开,因此输出为零,因为另一端的另一端连接到虚拟地面,没有电流
。当输入小于零时,D1打开并且D2关闭,因此输出就像输入一样
。其输入 - 输出关系如下:

该电路的好处是Op-Amp永远不会饱和,但是每次输入信号交叉零时,其输出必须通过两个二极管电压降(约1.2 V)变化。因此,操作放大器的振荡速率及其频率响应(增益带宽产品)将限制高频性能,尤其是对于低信号水平,尽管在100 kHz时的误差少于1%。
类似的电路可用于创建精确的全波整流电路。
峰探测器
有了一点修改,基本的精度整流器可用于检测信号级峰。在接下来的电路中,电容器保留信号的峰值电压水平,并使用开关来重置检测到的水平。当输入VIN超过VC(电容器上的电压)时,二极管会向前偏置,并且电路成为电压跟随器。因此,只要VIN超过VC,输出电压VO就会遵循VIN。当VIN降至VC以下时,二极管会变成反向偏置,并且电容器保持电荷,直到输入电压再次达到大于VC的值。
